CN203147921U - 冷水机组节能系统 - Google Patents

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李敬华
朱洪波
马卫东
王聿娜
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Abstract

本实用新型公开了一种冷水机组节能系统，包括冷水机组和蓄冷池，所述蓄冷池与所述冷水机组的冷冻水出水口通过第一管路连通；所述空调末端的入口通过第二管路与所述蓄冷池连通，所述空调末端的出口通过第三管路与所述冷水机组连通；所述冷冻水循环泵设置在所述第三管路上。本实用新型的冷水机组节能系统，通过冷水机组与冷却塔的串联关系，在过渡季及冬季按相应程序自动切换使用，实现过渡季节及冬季的免费制冷，充分利用了自然冷源，大大提高了节能的效果。

Description

冷水机组节能系统
技术领域
本实用新型涉及机房空调领域，根据本实用新型的一个实施例，特别涉及一种可应用于耗电巨大的数据中心的冷水机组节能系统。 
背景技术
风冷冷水机组常年制冷主要应用于各类主要数据网络交换数据中心，为数据中心设备提供恒温恒湿的稳定运行环境，在通信、金融、医疗、航天等行业广泛应用。。
随着信息的海量化，数据中心成为企业承载信息的主要应用系统。数据中心耗能巨大，据中国联通数据能耗数据显示，联通数据中心每年耗电99亿千瓦时，中国电信数据中心年耗电112亿千瓦时，总计年需消耗102.95万吨标准煤，2011年中国的数据中心年耗电量已经超过700亿KWH,而且现在数据中心的投入还在高速增长，因此数据中心的能耗问题成为企业关注的热点。数据中心的处理器、服务器、其他服务器组件、存储器、通讯设备、UPS、照明、开关设备、空调制冷等需电力供应，在这些能耗中除IT设备外，制冷系统为最大的能耗部分。因此，寻求既节能又环保的供冷方法由此显得十分重要。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种既节能又环保的的冷水机组节能系统。
考虑到现有技术的上述问题，根据本实用新型的一个方面，为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种冷水机组节能系统，包括：
冷水机组；
蓄冷池，所述蓄冷池与所述冷水机组的冷冻水出水口通过第一管路连通；
空调末端，所述空调末端的入口通过第二管路与所述蓄冷池连通，所述空调末端的出口通过第三管路与所述冷水机组连通；
冷冻水循环泵，所述冷冻水循环泵设置在所述第三管路上。
为了更好地实现本实用新型，进一步的技术方案是：
根据本实用新型的一个实施例，所述冷水机组为风冷冷水机组。
根据本实用新型的一个实施例，所述风冷冷水机组内设置有风冷冷水机组蒸发器、膨胀阀、风冷冷水机组冷凝器和压缩机，所述风冷冷水机组蒸发器、膨胀阀、风冷冷水机组冷凝器和压缩机串联。
根据本实用新型的一个实施例，所述第一管路上设置有蒸发器出水电动阀。
根据本实用新型的一个实施例，所述冷冻水循环泵与所述冷水机组之间的连接管路上设置有电动旁通阀和蒸发器回水电动阀。
根据本实用新型的一个实施例，所述电动旁通阀两端并联有冷却塔。
根据本实用新型的一个实施例，与所述冷却塔连接的一管道上设置有冷却塔回水电动阀，与所述冷却塔连接的另一管道上设置有冷却塔出水电动阀。
本实用新型还可以是：
根据本实用新型的一个实施例，所述冷却塔为闭式冷却塔。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果之一是：
本实用新型的冷水机组节能系统，通过冷水机组与冷却塔的串联关系，在过渡季及冬季按相应程序自动切换使用，实现了过渡季节及冬季的免费制冷，充分利用了自然冷源，大大提高了节能的效果。
附图说明
为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。
图1示出了根据本实用新型一个实施例的冷水机组节能系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
图1示出了根据本实用新型一个实施例的冷水机组节能系统的结构示意图。参考图1所示一种冷水机组节能系统，包括冷水机组101、蓄冷池102、空调末端103和冷冻水循环泵104，冷水机组101可位于室外，空调末端103可位于室内，所述蓄冷池102与所述冷水机组101的冷冻水出水口通过第一管路105连通；所述空调末端103的入口通过第二管路106与所述蓄冷池102连通，所述空调末端103的出口通过第三管路107与所述冷水机组101连通；所述冷冻水循环泵104设置在所述第三管路107上，第三管路107作为冷冻水回水管路，在冷水机组101与室内机之间安装的蓄冷池102是为了便于调节冷冻水的用水量。
所述冷水机组101可以为风冷冷水机组。
所述风冷冷水机组内可以设置有风冷冷水机组蒸发器108、膨胀阀109、风冷冷水机组冷凝器110和压缩机111，所述风冷冷水机组蒸发器108、膨胀阀109、风冷冷水机组冷凝器110和压缩机111串联。
所述第一管路105上设置有蒸发器出水电动阀112。
所述冷冻水循环泵104与所述冷水机组101之间的连接管路上设置有电动旁通阀113和蒸发器回水电动阀114。
所述电动旁通阀113两端并联有冷却塔115。
与所述冷却塔115连接的一管道116上设置有冷却塔回水电动阀117，与所述冷却塔115连接的另一管道118上设置有冷却塔出水电动阀119。所述冷却塔115可以为闭式冷却塔。通过冷却塔回水电动阀117和冷却塔出水电动阀119以控制冷冻水的管路的通断。
下面结合附图1对冷水机组节能系统作进一步阐述：
夏季环境湿球温度高于7度时，冷水机组101工作，由冷水机组101提供冷量，冷却塔115不工作，此时电动旁通阀113、蒸发器回水电动阀114、蒸发器出水电动阀112开启，冷却塔出水电动阀119、冷却塔回水电动阀117关闭，冷冻水回水只经过冷水机组101，通过压缩机111制冷来制取冷冻水；过渡季节环境湿球温度2-7度时，冷水机组101和冷却塔115同时工作，此时冷却塔出水电动阀119、冷却塔回水电动阀117、蒸发器出水电动阀112、蒸发器回水电动阀114开启，电动旁通阀113关闭，冷冻水回水先进入冷却塔115进行预冷，再进入冷水机组101通过压缩机111制冷的方式制取冷冻水。冬季湿球温度低于2度时，冷水机组101停止运行，冷却塔115工作，此时冷却塔出水电动阀119、冷却塔回水电动阀117、蒸发器出水电动阀112、蒸发器回水电动阀114开启，电动旁通阀113关闭，则冷冻水直接进入冷却塔115，完全利用自然冷源进行冷却；冬季工况根据室外温度的情况，湿球温度低于2度时，可开启不同台数的冷却风扇以及停止喷淋泵，开启风机运行进行节能等不同组合。另外，系统中的冷冻水需根据所安装地域环境条件的不同而加入适当浓度的乙二醇溶液，以降低冷冻水的冰点。
为了更好的的说明本实用新型的冷水机组节能系统，发明人列举了一下实验进行说明：
北京某数据机房空调系统进行供冷节能改造工程，机房设计总冷量为2400KW，原有中央空调为四台风冷螺杆式机组，三用一备。改造后的机房冷源仍为原系统的四台风冷螺杆机组，同时将四台冷却塔按照以上实施例描述的连接关系，连接至对应的风冷冷水机组的冷冻水系统中。实现冬季及过度季节的自然冷源的有效利用。
四台机组冷冻水管路并接后送至蓄冷池，再由蓄冷池、管路送至机房内的空调末端，系统改造只在冷冻水系统进行，冷冻水在空调末端吸热后，再通过泵、管路送回各台机组的蒸发器。夏季时空调末端出来的热量交换后的冷冻水通过与冷塔并联的旁通管路直接回冷机蒸发器，过度季节及冬季，旁通阀关闭冷冻水回水通过闭式冷却塔回空调的蒸发器，通过冷塔对冷冻水降温，减少直至停止冷机压缩机的工作。将四台冷水机组各串联一台闭式冷却塔，实现在冬季和过渡季节空调系统免费制冷，充分利用自然冷源，提高节能效果。考虑防冻冷冻水系统运行的为浓度为30%的乙二醇溶液防冻。
根据北京气象参数，湿球低于2度时（满额提供散热，压缩机不开），全年为4.5个多月，加上部分过度季节3台换热器供三台冷机工作，时间计为1个月，节能运行时间一共为5.5个月。按照3台空调满负荷运行，配合3台自然冷却换热器进行节能运算的方式进行节电计算。得出经改造后该系统全年运行的节能效率近30%。由此可看出此冷冻水供水系统对于耗电巨大的数据中心，能够起到明显的节能效果，且使用地区越靠近我国的北方，节能效率越高。
以上实施例的技术方案，可根据设备安装地域环境条件加入适量乙二醇溶液，实现了冷水机组与冷却塔的串联关系，在过渡季及冬季按相应程序自动切换使用，实现过渡季节及冬季的免费制冷，充分利用了自然冷源，大大提高了节能的效果。
本实用新型的冷水机组节能系统可依据室外环境温度，在过渡季及冬季按相应程序自动切换使用；可以适用于一套风冷冷水机组也适用于多套冷水机组的节能改造，也可适用于多套冷水机组共同公用一套或多套冷却塔的组合运行方式。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (8)

1.一种冷水机组节能系统，其特征在于，包括：
冷水机组；
蓄冷池，所述蓄冷池与所述冷水机组的冷冻水出水口通过第一管路连通；
空调末端，所述空调末端的入口通过第二管路与所述蓄冷池连通，所述空调末端的出口通过第三管路与所述冷水机组连通；
冷冻水循环泵，所述冷冻水循环泵设置在所述第三管路上。
2.根据权利要求1所述的冷水机组节能系统，其特征在于，所述冷水机组为风冷冷水机组。
3.根据权利要求2所述的冷水机组节能系统，其特征在于，所述风冷冷水机组内设置有风冷冷水机组蒸发器、膨胀阀、风冷冷水机组冷凝器和压缩机，所述风冷冷水机组蒸发器、膨胀阀、风冷冷水机组冷凝器和压缩机串联。
4.根据权利要求1所述的冷水机组节能系统，其特征在于，所述第一管路上设置有蒸发器出水电动阀。
5.根据权利要求1所述的冷水机组节能系统，其特征在于，所述冷冻水循环泵与所述冷水机组之间的连接管路上设置有电动旁通阀和蒸发器回水电动阀。
6.根据权利要求5所述的冷水机组节能系统，其特征在于，所述电动旁通阀两端并联有冷却塔。
7.根据权利要求6所述的冷水机组节能系统，其特征在于，与所述冷却塔连接的一管道上设置有冷却塔回水电动阀，与所述冷却塔连接的另一管道上设置有冷却塔出水电动阀。
8.根据权利要求6或7所述的冷水机组节能系统，其特征在于，所述冷却塔为闭式冷却塔。
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